过去反射炉熔炼硫化精矿时,炉内一般保持微氧化性气氛,出炉烟气主要是二氧化碳和一氧化碳,一般烟气成分为:(SO2+CO2)17%~19%,O2 0.7%~1.2%,CO 0.2%~0.5%。烟气二氧化硫含量在熔炼焙烧矿时,一般为0.5%~1.0%;熔炼生精矿时,可达1%~2%。出炉烟气含尘量一般为20~35g/m3。表1为出炉烟气成分实例。为利用烟气废热,一般设置废热锅炉。
表1 反射炉出炉烟气成分实例
厂别 |
烟气量 km3/h |
烟气成分 % |
烟气温度 ℃ |
烟尘率 % |
烟气含尘 g/m3 | |||
CO2 |
SO2 |
CO |
O2 | |||||
大冶 |
70 100 |
19.4 14.25 |
0.9 1.25 |
1.1 |
0.6 2.5 |
1200 1150 |
3~5 3~5 |
32.5~36.2 20 |
白银 |
70~80 |
16.4 |
0 |
2.2 |
1200 |
3~7 |
26.17 | |
犹他 |
64 |
9.3~9.9 |
0.7~1.3 |
0.1~0.3 |
0.9~2.5 |
1200~1310 |
||
弗林·弗朗 |
~50 |
18.6 |
0.01 |
0.6 |
1250 |
|||
奇诺 |
~56 |
11.8 |
0.60 |
1.1 |
1270 |
若采用粉煤为燃料时,粉煤中的灰分有58%~62%进入烟气中。烟尘的平均成分基本上与所加炉料的平均成分相近,但铜和硫含量较低。烟尘成分实例见本网站技术手册中铜冶炼设计手册中铜熔炼反射炉采用的炉料一文中表9反射炉烟尘成分实例。
大冶熔炼反射炉产出烟气量约为100km3/h。1981年该厂建成废热锅炉及电站,采用3WGZ45/39-1型非标准锅炉,产出压力为3.43MPa、温度为450℃的蒸汽45t/h,供N6-35-Ⅰ型和N3-24型各一台凝汽式汽轮电机组发电,其总装机容量为9000kW(6000和3000 kW各一台)。1982年6月试车发电并网成功,年发电量约3500万kW·h,年节约标煤约15000t,反射炉综合热效率由原来的27%~30%提高到68%(1983年达到85%)。
白银一冶当时为了利用反射炉烟气废热,于1969年10月在其斜坡烟道后安装了一台从日本引进的W-1200型废热锅炉,生产300℃左右的过热蒸汽13~17t/h。1977年7月又安装了一台W-850型废热锅炉,所生产的蒸汽降压后输入全厂蒸汽管网,使烟气废热得到了较好的利用。
南非巴拉波拉厂熔炼生精矿的9.75×33.5m反射炉,设有两台呈“Y”形配置的废热锅炉,蒸汽量27.3~35.0t/h,蒸汽温度400℃,压力2810kPa。其设计参数是:进口烟气1260℃,出口烟气332℃。通向两台锅炉的烟气总量98t/h,每台锅炉允许的烟气流量38.8~73.51t/h。废热锅炉的空气预热器用铜镍合金管制成,用蒸汽加热空气。蒸汽温度约300℃,压力3500 kPa。空气入口温度29℃,出口温度232℃。
印度加特西拉厂熔炼焙烧矿的6.1×17m反射炉,炉后有两台受热面积为308m2的废热锅炉(1台备用),每小时产出压力为2100kPa的高压蒸汽5t,废热回收率约45%。
美国奇诺厂设有两台9.73×36.3m熔炼生精矿反射炉,炉后各装两台废热锅炉,其操作数据如下:
每小时蒸发量 |
41.3t |
给水温度 |
20℃ |
蒸汽压力 |
3280~3360kPa |
蒸汽温度 |
407℃ |
入口烟气温度 |
1160℃ |
出口烟气温度 |
305℃ |
炉尾至锅炉出口处的漏风率 |
8.8% |
出口烟气成分 |
O2 2.7%,CO 0.4% CO2+SO2 10.6% |
热效率 |
58.9% |
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